浅析 模具制造中高速加工技术应用.doc

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1、浅析：模具制造屮高速加工技术应用目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工成型，电加工模具的质最和数昴在现代化生产的背景下，己经远远不能满足要求。高速加工技术的出现使模具制造技术登上了一个新台阶，本文在介绍高速加丁•技术在模具制造屮的优越性的基础上，对采用的面向髙速加工的加工机床特点和NCP系统工艺措施展开讨论，希望对行业发展有所帮助。1模具高速加工的优越性再常规切削加•匸相比，高速加工不论在速度还是质戢上都具有不可比拟的优势,主要表现在以下儿个方面：（1）山于采用高的切削速度和高的进给速度，这就使得单位时间内处理的金属材料増多,大大提高了生产效率。

2、此外，”一次过”技术真正实现了模具加工过程的精简化，用高速加工屮心或高速铳床加工模具,可以一次作业完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的机械加工,这就有效的减少了反复作业的时间,比传统的方法效率提高J'好儿倍。ifuH,高速加T-过程不需要传统机床屮的电极，也不需要后续的于丁-研懈与抛光程序，因此，使得模具的生产和开发效率都大大提高。（2）在高速加工作业屮，要达到提高冬件表面质最的冃的只需要采用较少的步距。高速生产过程屮，高速切削以高于常规切速10倍左右的切削速度对冬件进行高速加工,这就减少了表面粗糙化现象，一般來说多余的毛坯材料再被切割卜來

3、的瞬间就被带离工件，不会影响后续的处理，所以，通过高速加丁技术生产出來的零件残余很少。（3）在传统的切削作业屮，山于作业时间反，工件内的热眾散发不出去，从"U导致材料质地变软变形,而山于高速加工时切削力大大隆低、大部分切削热都随看切屑散发，所以因热量导致工件变形的情况很少发生。（4）高速加工技术的主轴转速稳定，切削过程中产生的95%以上的热杲都被切屑迅速带走。机床主轴以10000-80000r/min的高转速运转,激振频率和”机床一刀具一工件“系统的固有频率范阳相差很大,减小了共振作用造成的不稳定，使零件的整个加王过程平稳无冲击。所以，加工出來

4、的部件不会出现划痕，凹凸等外观缺陷，表现出精度高，表面质最好的特点。使得冬部件仅仅经过高速铳削的型腔处理，能达到磨削的水平，省去了很多传统中的精加工过程。（5）在高速加工时，作业的切削温度较低，单位切削力较小，这就提高了切削工具的使用寿命和耐久度。（6）能够加工形状复杂的便质冬件和薄壁零件。在高速加工机床作业时，切削力很小，主要依靠高速转动的阻抗力來实现冬件的加工，这就使得加工过程简单许多。例如：在采用高速切削对淬火钢进行加工时，虽然淬火钢的硬度在60HRC以上，但是在采用高速加工技术时，不需要采用软化作用的切削液就能轻松完成，另外，山于在高速

5、加工中，横向切削力很小，所以在复杂模具型腔中一些细筋和薄醴进行加工时方便了很多，薄壁类部件的厚度最小可以在Imm以下。2高速加工机床要满足的要求（1）因为高速转动过程屮能够产生高温和压力，所以高速加丁•机床的主轴部件的材料要求很苛刻，要采用耐高温、能承受人负荷的轴承，而轴在热稳定性和刚性上要表现良好，离心力承载能力也要过关,辘丞中要装有检测过热和自动冷却的装置。（2）高速加T•机床一般采用氏线电机进行驱动，这样能够使进给系统的速度达到最佳，同时加速度的上升也更快。（3）高性能的数控系统一介高速加工机床的核心。通过高速的运算与任务分配,能够有效解

6、决运算速度低和伺服滞后，实现高速加工机床全公差控制、自动高速度运算的特性。（4）通过相应的优化和改进，高速机床的结构都较轻，这样以方便便于操作,另一方面可以使结构获得较高的加速度。（5）高速加工机床对刀具有严格的要求,从材料的选择上和力学结构的控制上要使其具冇动态和静态双萊环境下的刚性，在高速加丁屮普遍使用的HSK刀具一般用小锥度來代替传统的大锥度刀具，这样减少了刀具的损耗，将模具的蒂细程度提升了好几倍。（6）高速加丁•要配有预览功能。…般在高速加丁过程屮，都要求其读取的加工代码需要有一定量的超前，这点的实现可以为作业提供另一种保障，一方面对刀

7、具的进给速度进行控制；另一方面对发现的不合理轨迹进行修饰和改进。3高速加工屮NCP系统性能和要求NCP系统是高速加工系统的核心，为J'适应高速加工屮数据戢大，处理需求快的特点，高速加匸系统屮的数据处理系统要具有絞高的性能,具体來说,需要满足以下几点：（1）NCP系统需要具备较快的计算编程速度。在高速加工中,因为对部件的精细程度要求比较严格,因此一般都采用非常小的进给最和切削深度，这就使得编程过程中的计算最要远远的大于传统中的最。另外高速加工工艺一般都要求在儿种不同的方案屮选出最佳方案，所以就需要进行进行儿种方案的对比，这就要求数控系统具有很高的

8、运算速度。（2）编程系统对作业屮出现的过切和干涉现象进行检杳和规避。因为高速加丁•系统具有切削速度和进给速度快的特点,所以上述两种现線如果发生,会对生